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摘要
针对飞秒激光加工镍基高温合金叶片气膜孔时孔壁易出现沟槽的问题进行实验，研究了不同倾角对气膜孔孔壁的影响，发现倾角越大，孔壁越容易出现沟槽，当倾角为60°时，沟槽最深可达11.05μm,且沟槽只存在于入口下方处，其余位置并未发现沟槽。对飞秒激光能量密度分布进行数值计算，在距离焦点1mm, 2mm和3mm处，光斑能量密度面积比镍基高温合金烧蚀阈值的面积分别高100%,76.1%和49.6%,证明了在叶片实际加工过程中激光的离焦加工较为明显。结合大倾角气膜孔孔口材料分布不均的实际情况，认为大倾角气膜孔孔壁出现沟槽的原因是飞秒激光离焦加工导致孔口下方向处加工过量，因此提出了一种涂层防护的方法来减少孔壁沟槽。经过实验验证，孔壁沟槽可以减少至2.54μm。
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单位西北工业集团有限公司; 西安工业大学; 机电工程学院
